光伏组件热斑耐久测试-中科检测

“热斑效应”是指在一定条件下，串联支路中被遮蔽的太阳能电池组件将当做负载，消耗其他被光照的太阳能电池组件所产生的能量，被遮挡的太阳能电池组件此时将会发热的现象。被遮挡的光伏组件、将会消耗有光照的光伏组件所产生的部分能量或所有能量，降低输出功率；严重将会性破坏太阳能电池组件、甚至烧毁组件。实验室在组件可靠性测试方面，“热斑效应”一直是被讨论和研究的重点对象之一，其测试方法也在不断的进行更新和改进，其目的也是模拟出组件在真实环境下的抗热斑性能。

中科检测成立于2011年，是一家专业从事检测、检验、分析、评估、监造、尽职调查等服务的第三方国家认可检测机构。设有光伏组件电性能实验室、热斑耐久实验室、环境可靠性实验室、加速紫外实验室、机械力学试验室、光伏硅胶实验室、光伏背板/eva实验室、接线盒实验室等多个综合实验室。

组件产生热斑后导致组件烧毁的事例，产生的原因是电池片出现裂纹或不匹配、内部连接失效、局部被遮光或弄脏，导致一组电池片被遮光或损坏，使电池片遮挡部位被短路，这时该电池或电池组被置于反向偏置状态而消耗功率，引起电池片过热，产生热斑效应，从而导致烧毁组件。

有人会问，是不是一块组件或者电池片遮挡的面积越大，产生的“热斑效应”就越严重呢？事实并非如此，下面就主要介绍一下实验室是怎么去完成iec61215和ul1703标准里面的“热斑耐久”试验。

iec 热斑耐久试验

1.选择1块组件，遮挡组件的每一块电池片，用aaa级模拟器测量出相应的的漏电流（也叫拐点电流），找出漏电流的zui大值、zui小值和中间值的电池片。

2.将3块电池片并用5%增量的不透明挡板逐步减小其遮挡面积，使其拐点电流i100等于无遮挡情况下的imp，从而找出每一块电池片的遮挡面积。

 3.将组件短接，在辐照度1000w/㎡的稳态模拟器下，暴晒至少30min，用红外相机选出的每块电池片上zui热的部位。

 4.将组件短接，在辐照度1000w/㎡，温度50℃±10℃条件下进行至少70min遮挡暴晒处理。（此时要用不透明挡片遮挡电池片的zui热部位）

5.实验结束后确认组件外观、绝缘、湿漏电是否符合要求。

ul  热斑耐久试验

1．确认电池片的类型，通过绘制测试电池的反向电流电压曲线图鉴别为a类（限制电压）或b类（限制电流），常规组件都属于a类电池片。

2.将组件短接，在辐照度1000w/㎡的稳态模拟器下，暴晒至少30min，然后用红外照相机拍摄组件，选择zui高温电池片一块，zui低温电池片一块以及zui接近平均温度的一块。

3.将选取的3块电池片进行挖片，焊接，将3块电池片连接上直流电源,并贴上热电偶监控电池片温度。

4.用公式算出测试的电流和电压itest=isc*(tnoct-25)*α+isc；vtest=vmp/n*(tnoct-25)*β+vmp/n，isc 指短路电流，tnoct指电池额定工作温度，α指电流温度系数，vmp 指zui大功率点电压，n指旁路二极管数量，β指电压温度系数。

5.开启测试软件（依据电池片不同类型，选择不同测试方法），设置试验的循环数为100个循环，设置组件的电流以及报警温度。

6.实验结束后，看电池片有没有被击穿，背板有没有损坏，焊接有没有熔化。

由此可见，组件的电池片只有在遮挡面积下产生的热斑现象才会zui严重。热斑效应在目前的光伏电站中存在且影响程度不可忽略，热斑从一定程度上减少电站的发电量，同时也为电站长期安全运行埋下隐患。热斑现象的产生既有外部因素，也有内部因素。对于内部因素，生产厂商要通过严格控制生产工艺，为用户提供高质量的电池片及组件，而用户在采购时应选用质量可靠的电池厂商生产的组件，出厂组件的电池片档位一致、无隐裂、匹配性高；组件内部的焊接良好，不得出现虚焊、封装不良等现象。同时选择有资质的检测机构对组件进行到货检测，将隐患消除在初始阶段。对于外部因素，要对发电系统合理布局，合理避免电池组件之间的相互遮挡，减少每个旁路二极管并联的电池片的数量；定期清洁组件的表面，请专门电站维护人员进行维护、保养等；尽量降低产生热斑的可能性，减小热斑的危害性。

中科检验检测中心作为国家认可与计量校准资质的光伏全产业第三方检测机构，一直秉承“公平、公正、专业、”的理念，认真做好每项测试。竭诚为客户提供“优质、高效、全面”的国际化标准服务。